銅離子感應基因MAC1轉錄機理的研究.pdf

1、銅離子是人體內(nèi)不可缺少的微量元素之一，這主要是由于銅離子是多種在人體中起重要作用的酶的必要的輔劑。因此人體必須吸收足夠的銅離子來維持生命，長期缺銅會導致貧血。然而，過量的銅對人體和其他生物體都是有害的；銅離子的毒性被認為與癌癥還有神經(jīng)退行性疾病有關聯(lián)。正因為銅離子在生物體中的這一特性，生物體必須嚴格控制細胞內(nèi)銅離子的濃度，維持在一個不高不低的水平。有關細胞是怎樣防止體內(nèi)積累過多銅的分子機理已被深入研究，相關的基因以及調(diào)控機理已被闡明。在

2、銅匱乏的環(huán)境下，細胞被發(fā)現(xiàn)激活其攝取銅的分子機制?？墒?，至于細胞是怎樣感應銅匱乏，同時這一生物信號的性質(zhì)是什么，是傳導機制來激活銅離子的攝取還沒有被闡明。這些問題的解決對闡明營養(yǎng)是怎樣調(diào)控細胞的生長有重要的意義，也將對癌癥的營養(yǎng)饑餓療法起重要的指導作用。
　　本論文研究是以酵母細胞為模型，研究轉錄因子Mac1自身的轉錄調(diào)控機理。已知該因子在銅匱乏的條件下激活酵母細胞攝取銅的機制，闡明 AC1基因轉錄的機理有助測定細胞感應、傳導銅匱

3、乏的生物信號。我們實驗室的前期研究確定了MAC1基因啟動子的一些順式作用元件，其中包括轉錄因子Pho2， Gcn4，Ace2和Swi5的結合位點。本論文研究是在這些前期研究結果的基礎上，通過敲除PHO2，GCN4，ACE2或者SWI5基因是否影響MAC1基因的表達來進一步確證這些轉錄因子在調(diào)控 MAC1基因表達過程中的重要作用。已知 PHO2在細胞磷酸的平衡過程中起重要作用，GCN4是細胞維持氨基酸平衡的關鍵因子，而ACE2和SWI5基

4、因是細胞周期這一重要過程的關鍵調(diào)控因子。
　　本論文研究實驗發(fā)現(xiàn)，敲除PHO2降低了MAC1的表達，使酵母細胞在缺銅條件下的生長受阻。敲除ACE2或者SWI5基因對酵母細胞的影響和敲除PHO2基因相似。而敲除 GCN4基因的作用卻相反。這些實驗結果在基因的水平上證明 Pho2， Gcn4，Ace2和Swi5在MAC1基因轉錄調(diào)控過程中起重要作用。同時，也表明銅匱乏的生物信號的傳導是與細胞磷酸和氨基酸的平衡過程以及細胞周期緊密聯(lián)系的